Не зарегистрирован
Войти через:


Сейсмические волны в однородных средах

Однородная абсолютно упругая среда – простейшая модель для изучения процессов образования и распространения упругих волн.
Абсолютно упругая среда – это среда, в которой существует прямая пропорциональность между деформациями (относительными смещениями частиц) и вызывающими их силами - напряжениями. При этом после прекращения действия внешних сил деформации исчезают мгновенно и полностью, т.е. среда восстанавливает свою форму.
Многие реальные среды (нас в данном случае интересуют геологические среды) могут рассматриваться как абсолютно упругие при малости сил и кратковременном их воздействии. Распространение волн в абсолютно упругой однородной среде описывается уравнением динамического равновесия Ламэ:
где  - вектор смещения частиц под действием проходящей волны, изменяющийся в пространстве и по времени; и (модуль сдвига) - постоянные Ламэ, определяемые упругими свойствами среды; - плотность среды. Константы Ламэ можно легко связать с имеющими простой физический смысл модулем Юнга E и коэффициентом Пуассона :
.
Модуль Юнга характеризует сопротивление вещества деформирующей силе. Коэффициент Пуассона характеризует соотношение между относительными продольными и поперечными деформациями и изменяется от 0 до 0,5.
В абсолютно упругой однородной среде существуют два типа волн –– продольная P и поперечная S. Скорости продольной и поперечной волн связаны с константами Ламэ и плотностью среды:
.
Продольная волна вызвана деформациями объема и ее также называют волной сжатия. Частицы движутся по направлению распространения волны.
Поперечная волна вызвана деформациями формы и ее также называют волной сдвига. Частицы движутся перпендикулярно направлению распространения волны.
В одной и той же среде продольная волна всегда распространяется быстрее, чем поперечная:
.
Поперечные волны не распространяются в жидких и газообразных средах, где сдвиговые деформации не передаются из-за слабого сцепления частиц.

Сферические и плоские волны

Если в качестве источника взять колеблющуюся сферу, то возбуждаемые волны будут называться сферическими. Например сферическими можно считать волны от подземного взрыва. На больших удалениях кривизна фронта волны становится очень незначительной и такую волну уже можно считать плоской (как например нам кажется плоской круглая Земля – слишком велики ее размеры).


Последние комментарии на форуме

14.05.14 Химические реакции (0)
От: jamilya

21.04.14 Вопросы новичков (1)
От: annamavr

От: minotavr

От: anton1980

07.08.13 Эклипс для чайников (0)
От: oilman


Главная · Новости · Форум · Контакты · Поиск · Карта сайта · Ключевые слова Eclipse · Файловый архив